2022年11月底，人工智能初创公司OpenAI发布ChatGPT大模型，经过多次迭代后，在全球迅速走红。
这些AI大模型对算力有着超出常规的海量需求，也让英伟达AI芯片成为当下科技界的现象级网红。
2023年11月，英伟达正式发布新一代AI芯片H200，H200拥有141GB的存储内存容量，比前代产品A100几乎翻了一番，导致对关键部件HBM的需求进一步增大。
未来随着AI加速向相关领域渗透，算力需求进一步提升，HBM供不应求的现状也将持续到2025年，HBM相关产业链是接下来的关注重点。
那么，HBM相比传统存储芯片有哪些优势呢？
HBM（High Bandwidth Memory，高带宽内存芯片）是专门解决高性能CPU/GPU对高带宽需求而诞生的新一代存储芯片。
HBM实际上使用了一种内存芯片的3D封装技术，它把多个传统的DRAM内存芯片在垂直方向上封装起来，从而解决了传统DRAM带宽不足对高性能CPU/GPU算力性能的限制，充分发挥应有的算力功能，所以技术关键点在于先进封装技术和相应的封装材料。
以现在销量最大的英伟达GPU芯片为例，HBM是英伟达GPU中成本最大的部分，占据英伟达GPU成本45-50%，这也是曾经卡脖子的关键环节。
AI需要超高的算力芯片，进而也导致了HBM的需求大增，市场规模持续扩大。
现在各大科技巨头也都推出自己的高端芯片，英伟达有A100和H100、AMD有MI200和MI300，谷歌也有专用TPU，市场对HBM的需求也同步大增。
2023年HBM需求预计将同比增长58%，2024年更是进一步增长30%。2022年全球HBM市场规模约为36.3亿美元，预计至2026年市场规模将达127.4亿美元，22年到26年的CAGR高达37%。
当前HBM市场仍由国际三巨头主导，2022年全年SK海力士占50%，三星占40%，美光占10%。根据全球最大出货商SK海力士的消息，即便是HBM是现有DRAM售价的5-6倍，公司截至到2024年所有的HBM3e产能依然全部被锁定。
SK海力士高管近期表示，预计到2030年公司HBM出货量将达到每年1亿颗，公司接下来投资主要集中在HBM领域，特别是与下一代HBM3e配备的1nm DRAM扩增和用于堆叠的硅穿透电极（TSV）。
三星也不甘示弱，为了扩大HBM产能，已收购三星显示（Samsung Display）韩国天安厂区内部分建筑及设备，计划在天安厂建立一条新封装线用来大规模生产HBM，预计追加投资7000亿-1万亿韩元（约合39亿-56亿人民币）。
国际大厂的产能扩张，相关产业链也将会直接受益。
那么，HBM产业链都有哪些公司呢？
整体来看，HBM产业链主要由IP、上游材料、晶粒设计制造、晶片制造、封装与测试等五大环节組成。由于国际大厂均采用IDM模式，芯片的设计、制造和封测都由大厂一手包办，国内厂商主要处于上游设备和材料供应环节。
1、3D封装关键原材料：颗粒状环氧塑封料（GMC）
HBM由于3D堆叠导致芯片厚度较高，因此需要用特殊的颗粒状环氧塑封料（GMC）封装。
全球GMC量产只有2家日系公司掌握，分别是日本住友、日本昭和。为了解决HBM封装厚度增大和散热需求大的问题，GMC需要大量添加核心材料low-α球硅和low-α球铝，成本占GMC中的70%-90%，日本住友、日本昭和的囯内供应商是是联瑞新材，因此直接受益于SK海力士等HBM厂商产能的进一步增加。
国内在GMC方面也已经有突破。华海诚科研发成功颗粒状环氧塑封料（GMC），相关产品已通过客户验证，现处于送样试用阶段。
而且华为通过旗下深圳哈勃科技投资合伙企业(有限合伙)参股华海诚科，一旦国内打通HBM制造等全部环节，公司可以顺势打入华为昇腾芯片的供应链中。
2、3D封装关键技术：TSV（硅通孔技术）
硅通孔技术（TSV）是HBM核心工艺，成本占比接近30%，是HBM封装成本中占比最高的部分，利用该技术才可以实现存储芯片3D堆叠等方面。
中微公司是TSV设备主要供应商。在2010年就推出了首台TSV深孔硅刻蚀设备Primo TSV®，提供的8英寸和12英寸硅通孔刻蚀设备，均可刻蚀孔径从低至1微米以下到几百微米的孔洞。
3、主要原材料：前驱体
雅克科技是国内主要材料前驱体供应商，SK海力士与合肥长鑫存储的核心供应商，子公司韩国先科是HBM绝对龙头SK海力士前驱体的核心供应商。国家集成电路大基金入股力挺。
2022年来自海力士的收入占比50%，2023上半年公司前驱体业务实现收入6.44亿元，同比增长37%。其中子公司韩国先科实现收入6.73亿元，同比增长45%，实现净利润1.52亿元，同比增长36%。
预计2024年HBM产能将增长105%，子公司韩国先科作为海力士前驱体的核心供应商，将受益于HBM的高增长。国内公司在国内存储厂商中渗透率也在提升，公司前驱体材料与台积电、长江存储等开展合作。
另外，公司LDS输送系统已经实现对包括长江存储、中芯国际和上海华虹等国内主流集成电路生产商的批量供应。
4、IC载板
HBM借助TSV技术实现2.5D+3D先进集成,而IC载板是集成电路先进封装环节的关键载体，实现IC芯片与PCB板之间的讯号连接。
在目前应用较广的2.5D+3D的先进封装集成电路中，都采用IC载板作为承载芯片的转接板，国内IC载板相关公司有：兴森科技、深南电路、沪电股份、胜宏科技等。
5、另外，香农芯创是SK海力士的HBM产品的国内代理，同时计划与SK海力士合作开展存储模组业务。
6、国内HBM相关技术的封装测试厂商由于国际三巨头的HBM产品封装测试都是由自己包办，因此国内有相关技术的封装测试厂商并不能直接受益于三巨头产能的增长。不过，一旦国内打通HBM制造工艺的全部环节，这些有技术储备的公司将会直接受益。
太极实业：公司旗下的海太半导体（持有55%股权）与SK海力士合资，专为SK海力士提供DRAM封装测试业务。
深科技：公司具备8层和16层DRAM堆叠工艺，有望切入HBM封装赛道。
通富微电：公司2.5D/3D生产线建成后，将实现国内在HBM高性能封装技术领域的突破；
国芯科技：目前正在研究规划HBM内存的2.5D芯片封装技术，积极推进chiplet技术的研发和应用，也将会在AI快速发展需求下估值将受益提升。
总的来说，在HBM这一新的技术领域，我们也看到了国内公司的不断努力，也期待国产HBM产品的早日问世。
